CS200185B2 - Explosive composition - Google Patents
Explosive composition Download PDFInfo
- Publication number
- CS200185B2 CS200185B2 CS76327A CS32776A CS200185B2 CS 200185 B2 CS200185 B2 CS 200185B2 CS 76327 A CS76327 A CS 76327A CS 32776 A CS32776 A CS 32776A CS 200185 B2 CS200185 B2 CS 200185B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sulfur
- calcium nitrate
- weight
- nitrate
- fuel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
- C06B47/14—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Confectionery (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká zdokonalených výbušinových' nebo trhavinových směsí typu vodného gelu nebo suspenze.The invention relates to improved explosive or explosive mixtures of the aqueous gel or suspension type.
Výbušinové nebo trhavinové směsi typu vodného gelu nebo suspenze, které se obecně označují jako suspenzní výbušiny nebo trhaviny, mají široký rozsah použití jako běžné trhaviny vzhledem k jejich malé nákladnosti, bezpečnosti a k tomu, že jsou podle své povahy odolné vůči vodě. Vodné suspenzní trhaviny obsahující kontinuální kapalnou fázi a obsahují všeobecně anorganickou okysličující sůl, obvykle převážně dusičnan amonný, dále obsahující zahušťovadlo pro kapalnou fázi, v níž část nebo úhrn okysličující soli je rozpuštěn, dále palivovou složku a/nebo sensibilizátor, popřípadě ještě další složky jako složky uvolňující plyn a zesíťující složky^ se velmi úspěšné používaly dokonce i ve vrtných děrách obsahujících vodu.Explosive or explosive mixtures of the aqueous gel or suspension type, commonly referred to as suspension explosives or explosives, have a wide range of uses as conventional explosives because of their low cost, safety, and because of their water resistance. Aqueous suspension explosives comprising a continuous liquid phase and generally comprise an inorganic oxidizing salt, usually predominantly ammonium nitrate, further comprising a liquid phase thickener in which some or all of the oxidizing salt is dissolved, a fuel component and / or a sensitizer, and possibly other components as components The gas release and crosslinking components were used very successfully even in water-containing drill holes.
Aby se zajistila přiměřená sensibilita suspenzních trhavinových směsí bez začlenění nebezpečných samozápalných sensibllízátorů jako trinitrotoluenu, přidává se nevýbušná sensíbilízační složka; především jemně rozmělněné částice hliníku, jako je hliník používaný v nátěrových hmotách. Sensibilita trhavinových směsí suspenzní povahy se běžně měří podle kritického průměru, to jest nejmenší průměr, ve kterém válcová nálož výbušiny efektivně a úplně rozšíří detonační vlnu a tedy oblast, ve které výbušinová nálož bude úspěšně uvedena do detonace. Dokonce i malá množství hliníku v jakosti používané v nátěrových hmotách (1 hmot. % nebo méně) podle zjištění výrazně snižuje kritický průměr u dané směsi a při dané teplotě a tak výrazně přispívá k její sensibilitě.A non-explosive sensitizing component is added to ensure adequate sensitivity of the suspended explosive mixtures without the inclusion of dangerous auto-inflammatory sensitizers such as trinitrotoluene; in particular finely divided aluminum particles, such as aluminum used in paints. The sensitivity of a suspendable explosive mixture is commonly measured by a critical diameter, i.e. the smallest diameter in which a cylindrical charge of an explosive effectively and completely extends the detonation wave and thus the area in which the explosive charge will successfully be put into detonation. Even small amounts of aluminum of the quality used in paints (1 wt% or less) are found to significantly reduce the critical average for a given composition and at a given temperature and thus greatly contribute to its sensitivity.
Používání hliníku v jakosti pro nátěrové hmoty, jako sensibilizátoru, je ovšem prakticky omezené vzhledem k jeho relativní nákladnosti v porovnání s ostatními složkami výbušiny. Činila se řada pokusů jak najít náhradní méně nákladné sensibilizátory. Patent Spojených států č. Re 27 095 udává, že kombinace elementární síry a síranu sodného působí jako sensibilizátor ve vodných nebo suspenzních trhavinových směsích. Síra v kombinaci jen s dusičnanem amonným nevyvolá takový sensibilizační účinek, jakého se dosáhne při kombinaci síranu sodného a síry.However, the use of aluminum in paint quality as a sensitizer is virtually limited due to its relative cost compared to the other components of the explosive. A number of attempts have been made to find replacement, less expensive sensitizers. US Patent Re 27,095 discloses that the combination of elemental sulfur and sodium sulfate acts as a sensitizer in aqueous or suspension explosive mixtures. Sulfur in combination with ammonium nitrate alone does not produce such a sensitizing effect as is achieved with a combination of sodium sulfate and sulfur.
I když bylo zjištěno, že síra má zvlášť výhodné sensibilizační účinky v kombinaci se síranem sodným v suspenzních trhavinových směsích, až dosud se obecně používala jen jako palivo buď ve směsi nebo bez síranu sodného.Although sulfur has been found to have particularly advantageous sensitizing effects in combination with sodium sulfate in suspension explosive mixtures, it has hitherto been generally used only as fuel either in a mixture or without sodium sulfate.
Vynález se opírá o zjištění, že kombinace specifických podílů a množství dusičnanu vápenatého a síry ve vodné trhavinové směsi působí jako vysoce účinný sensibilizátor. I když je tato kombinace podobná dosavadním kombinacím, zjistilo se s překvapením, že dusičnan vápenatý a síra je výrazně lepší sensibilizátor než síran sodný a síra. Bylo zjištěno, že směsi obsahující dusičnan vápenatý a síru mají výrazně odlišné vlastnosti než směsi obsahující síran sodný a síru. Jednou z výhod dusičnanu vápenatého a síry proti síranu sodnému a síře je, že vytváří podstatně vyšší hladinu sensibilizace než síran sodný a síra.The invention is based on the discovery that the combination of specific proportions and amounts of calcium nitrate and sulfur in an aqueous explosive composition acts as a highly effective sensitizer. Although this combination is similar to previous combinations, it has been surprisingly found that calcium nitrate and sulfur are a significantly better sensitizer than sodium sulfate and sulfur. It has been found that mixtures containing calcium nitrate and sulfur have significantly different properties than mixtures containing sodium sulfate and sulfur. One advantage of calcium nitrate and sulfur over sodium sulfate and sulfur is that it produces a significantly higher level of sensitization than sodium sulfate and sulfur.
Předmětem vynálezu je výbušinová směs obsahující anorganickou okysličující sůl, částečně nebo zcela rozpuštěnou v kapalné fázi, dále obsahující pevné nebo kapalné palivo nebo obojí, jakož i zahušťovadlo, vyznačená tím, že sensibilizátor v ní obsažený je tvořen kombinací alespoň 20 až 45 hmotnostních % dusičnanu vápenatého jako okysličující soli a 3 až 7 hmotnostních % síry jako- paliva.The present invention provides an explosive composition comprising an inorganic oxidizing salt, partially or totally dissolved in a liquid phase, further comprising a solid or liquid fuel, or both, and a thickener, characterized in that the sensitizer contained therein is a combination of at least 20 to 45% calcium nitrate. as oxidizing salts and 3 to 7% by weight of sulfur as fuel.
Další výhodou dusičnanu vápenatého a síry proti síranu sodnému a síře -je to, že sensibilizace pomocí dusičnanu vápenatého a síry je výrazně a podstatně méně závislá na teplotě, než je tomu u sensibilizace používající síran sodný a síru. Směsi sensibilizované dusičnanem vápenatým a sírou se mohou snadno vyrobit na vyhovující stupeň sensibility pro spolehlivé detonace v malém průměru, to- jest 5,08 cm a nižší při 5 °C, která však není citlivá na rozbušku při 20 °C nebo více. Sensibilizace pomocí síranu sodného a síry nemá tyto vlastnosti.A further advantage of calcium nitrate and sulfur over sodium and sulfur sulphate is that sensitization with calcium nitrate and sulfur is significantly and substantially less temperature-dependent than sensitization using sodium sulfate and sulfur. Mixtures sensitized with calcium nitrate and sulfur can easily be made to a satisfactory degree of sensitivity for reliable detonation at a small diameter, i.e., 5.08 cm or less at 5 ° C, but not sensitive to detonators at 20 ° C or more. Sensitization with sodium sulfate and sulfur does not have these properties.
Další výhoda, kterou přináší vynález v porovnání se sensibilizací se síranem sodným a sírou, se přisuzuje - použití vysokých podílů dusičnanu vápenatého, které jak vysvětleno v patentech Spojených států č. 3 660 181 a 3 713 917, - s - . obsahem krystalické vody, která se uvolňuje při rozpouštění soli do vodného kapalného rozpouštědla, avšak která je - odpovídajícím způsobem . . odebírána z rozpouštědla při - - následném vysrážení části nebo úhrnu soli. To- přispívá k fluiditě směsi při míchání a čerpání, avšak také zvyšuje pevnost a stabilitu za teplot uskladnění, které jsou nižší než teploty, za kterých se provádělo míchání.Another advantage of the invention over sensitization with sodium sulfate and sulfur is attributed to the use of high proportions of calcium nitrate, which, as explained in U.S. Patent Nos. 3,660,181 and 3,713,917, - s. containing water of crystallization which is released upon dissolution of the salt into an aqueous liquid solvent but which is correspondingly. . is removed from the solvent by subsequent precipitation of a portion or total of salt. This contributes to the fluidity of the mixture during mixing and pumping, but also increases strength and stability at storage temperatures that are lower than those at which stirring was performed.
Směsi - typu podle - vynálezu všeobecně obsahují jemně rozptýlené bublinky plynu, čímž se snižuje hustota těchto směsí a jež, jak zjištěno, velmi výrazně zvyšuje jejich citlivost. Ve směsích, které nejsou tvrdé, tato disperze - bublin plynu umožňuje, že směs je stlačitelná a proto za větších tlaků může její hustota růst do té míry, že pak nezůstává citlivou na detonaci. Směsi podle vynálezu se mohou vyrábět tak, že jsou v podstatě nestlačitelné vzhledem ke své relativní tvrdosti, i když obsahují jemnou disperzi bublin plynu.Mixtures of the type of the invention generally contain finely divided gas bubbles, thereby reducing the density of these mixtures and which are found to greatly increase their sensitivity. In non-hard blends, this gas bubble dispersion allows the blend to be compressible and, therefore, at higher pressures, its density may increase to such an extent that it does not remain susceptible to detonation. The compositions of the invention may be made to be substantially incompressible with respect to their relative hardness, even if they contain a fine dispersion of gas bubbles.
Kombinace s dusičnanem vápenatým a sírou podle - vynálezu nejen vytváří vyšší sensibilizaci, avšak také vedle toho poskytuje požadované fyzikální vlastnosti směsi vzhledem ke krystalické vodě obsažené v dusičnanu vápenatém.The combination with the calcium nitrate and sulfur of the present invention not only produces a higher sensitization, but also provides the desired physical properties of the composition relative to the crystalline water contained in the calcium nitrate.
Výše zmíněné - výhody a rozdíly sensibilizace s dusičnanem vápenatým a -sírou při porovnání se sensibilizací se- síranem sodným a sírou začínají, jak bylo- pozorováno, v proveditelné míře a zvláště - se zřetelem na sensibilizační účinek při minimálním obsahu - dusičnanu vápenatého asi 20 hmotnostních %, vztaženo na úhrn směsi (s výjimkou případu, když je uvedeno něco jiného, procentní podíly dusičnanu vápenatého se v dalším obsahu budou chápat tak, že neobsahují krystalickou vodu, která však přesto je normálně přítomna v dusičnanu vápenatém, například přibližně v 15 % hmotnostních podílech u běžného dusičnanu vápenatého) a přičemž dostatečné množství - síry je s výhodou od přibližně 5 do přibližně 7 hmotnostních % síry. Výše popsaný efekt týkající se tvrdosti se -stane výrazným, když podíl dusičnanu vápenatého je nad 30 hmotnostních °/o. S výhodou síra je přítomna v odpovídajících množstvích, jež stačí k tomu, aby se vytvořil poměr dusičnan vápenatý: síra - odpovídající cifernému výrazu 5; 3:1, přičemž stechiometrický poměr pro reakci dusičnanu vápenatého a síry k vytvoření síranu vápenatého, dusíku a kyslíku, i když síra je přítomna v množství jen přibližně 3% nebo výše, vede - k přiměřené sensibilizaci. Přebytek síry nad výše uvedený -optimální podíl nepřispívá výrazně k vzniku další sensibilizace a proto přebytečné množství působí jen jako palivo. Horní - hranice pro dusičnan - vápenatý a síru nejsou rozhodujícího významu a jsou v zásadě dány praktickými nezbytnostmi pro - výbušinovou směs, která podle své podstaty má vyvážený obsah kyslíku, Síra se normálně nepoužívá v množstvích větších, než je optimální množství.The above-mentioned benefits and differences in sensitization with calcium nitrate and sulfur compared to sensitization with sodium sulfate and sulfur begin, as observed, to the extent practicable and in particular - with respect to the sensitizing effect at a minimum content - of calcium nitrate of about 20% by weight. %, based on the total of the blend (except where otherwise stated, percentages of calcium nitrate in the following content will be understood to contain no crystalline water but which is still normally present in calcium nitrate, for example at about 15% by weight %, and wherein the sufficient amount of sulfur is preferably from about 5 to about 7% by weight of sulfur. The above-described hardness effect becomes significant when the calcium nitrate content is above 30% by weight. Preferably, the sulfur is present in appropriate amounts sufficient to produce a calcium nitrate: sulfur ratio corresponding to the numeral expression 5; 3: 1, wherein the stoichiometric ratio for the reaction of calcium nitrate and sulfur to form calcium sulfate, nitrogen and oxygen, even when sulfur is present in an amount of only about 3% or more, results in adequate sensitization. Excess sulfur over the above-mentioned optimum fraction does not significantly contribute to further sensitization and therefore the excess quantity acts only as a fuel. The upper limit for calcium nitrate and sulfur is not critical and is essentially due to the practical necessities for an explosive mixture which by its nature has a balanced oxygen content. Sulfur is normally not used in quantities greater than the optimum amount.
Směsi podle vynálezu - včetně poměrového vztahu mezi dusičnanem vápenatým a sírou všeobecně -obsahují anorganickou okysličující sůl, kapalné nebo pevné palivo nebo obojí, vodu, zahušťovadlo a popřípadě složku uvolňující plyn a zesíťující.The compositions of the invention - including the ratio between calcium nitrate and sulfur generally - contain an inorganic oxidizing salt, liquid or solid fuel, or both, water, a thickener, and optionally a gas releasing and crosslinking component.
Okysličující sůl nebo soli, z nichž alespoň 20 hmotnostních %, vztaženo na úhrn směsi, je - dusičnan vápenatý, jsou vybrány - ze skupiny tvořené dusičnanem amonným a dusičnany alkalických kovů, dále chloristany a konečně dusičnany - a - chloristany amonné a alkalických kovů. Příklady takových solí jsou dusičnan amonný, síran sodný, dusičnan - vápenatý, dusičnan draselný, -chloristan amonný, chloristan vápenatý, chloristan draselný a další. S výhodou je okysličující sůl tvořena kombinací dusičnanu amonného a dusičnanu vápenatého, výhodně přibližně ve - stejných podílech. Úhrn použité -okysličující soli je všeobecně přibližně - 50 až - 80 hmotnostních % úhrnné směsi a - s výhodou přibližně od 60 do 75 hmotnostních °/o.The oxygenating salt or salts of which at least 20% by weight, based on the total of the mixture, is - calcium nitrate, are selected from the group consisting of ammonium nitrate and alkali nitrates, perchlorates and finally nitrates - and - ammonium perchlorates and alkali metals. Examples of such salts are ammonium nitrate, sodium sulfate, calcium nitrate, potassium nitrate, ammonium perchlorate, calcium perchlorate, potassium perchlorate and others. Preferably, the oxidizing salt is a combination of ammonium nitrate and calcium nitrate, preferably in approximately equal proportions. The total amount of the oxidizing salt used is generally about 50-80% by weight of the total mixture, and preferably about 60-75% by weight.
Úhrnné množství vody přítomné ve směsi je všeobecně ed 5 % až přibližně 20 hmotnostních °/o včetně krystalické vody přítomné v dusičnanu vápenatém. Používání vody v těchto rozmezích všeobecně umožní, aby směs byla dostatečně fluidní, aby jí · bylo možno čerpat běžnými čerpadly používanými pro suspenze za zvýšených teplot používaných při míchání přibližně 60 až 70 °C, avšak produkt při ochlazení pod uvedenou teplotu, jako například na teplotu místnosti, s přihlédnutím, že dusičnan vápenatý potřebuje svoji krystalizační vodu při přechodu do pevného stavu. I když se požaduje alespoň přibližně 20 % dusičnanu vápenatého ve směsi podle vynálezu, s výhodou se používá asi 30 až 45 % kromě krystalické vody.The total amount of water present in the mixture is generally from about 5% to about 20% by weight including the crystalline water present in the calcium nitrate. The use of water in these ranges generally allows the mixture to be fluid enough to be pumped by conventional pumps used for suspensions at elevated temperatures used at about 60-70 ° C, but cooling the product below that temperature, such as room, taking into account that calcium nitrate needs its crystallization water to transition to a solid state. While at least about 20% calcium nitrate is required in the composition of the invention, preferably about 30 to 45% is used in addition to crystalline water.
Vedle síry, která, · jak uvedeno, je přítnomna v množství alespoň přibližně 3 hmotnostních %, možno používat dalších pevných nebo kapalných paliv nebo paliv obojího druhu v množstvích, která stačí, aby se vytvořila směs .zásadně s vyváženým . obsahem kyslíku. Příklady pevných paliv, jichž lze používat, tvoří jemně . rozmělněný hliník, uhličité složky jako · gilsonit nebo uhlík, rostlinné zrniny jako z pšenice a podobně. Kapalná paliva mohou být organické kapaliny s vodou mísitelné nebo nemísitelné. Mezi mísitelné patří · . · alkoholy, jako methanol, glýkoly, jako, . ethylenglykol, . .. amidy, jako formamid a . analogické kapaliny obsahující dusík. Tyto kapaliny obecně působí jako rozpouštědlo · pro okysličující sůl a proto mohou nahradit vodu v různých stupních. Nemísitelné . kapaliny . zahrnují alifatické, alicyklické a/nebo .. aromatické . nasycené nebo nenasycené · kapalné uhlovodíky. Zvláště výhodným s vodou nemísitelným kapalným palivem je topný olej číslo 2. Úhrnné množství použitého paliva závisí na množství okysličující soli, která je přítomna, jakož i na určitém typu použitého paliva, obecně však je alespoň v množství přibližně 18 hmotnostníchIn addition to the sulfur, which is present in an amount of at least about 3% by weight, other solid or liquid fuels or fuels of both kinds may be used in amounts sufficient to form a blend essentially balanced. oxygen content. Examples of solid fuels that can be used are finely formed. comminuted aluminum, carbonaceous components such as gilsonite or carbon, vegetable grains such as wheat and the like. Liquid fuels can be miscible or miscible organic liquids with water. Miscible include:. Alcohols such as methanol, glycols such as. ethylene glycol,. amides such as formamide and. analogous nitrogen containing liquids. These fluids generally act as a solvent for the oxidizing salt and can therefore replace water in various stages. Immiscible. liquid. include aliphatic, alicyclic and / or aromatic. saturated or unsaturated liquid hydrocarbons. A particularly preferred water-immiscible liquid fuel is fuel oil number 2. The total amount of fuel used depends on the amount of oxygenating salt present and the type of fuel used, but is generally at least about 18% by weight.
Vodná fluidní fáze směsi se · s výhodou učiní viskózní přidáním jednoho nebo více zahušťovadel typu a v množství · běžně používaném v oboru. Mezi tato zahušťovadla patří galaktomannin, s výhodou guarová guma, guarová guma o snížené molekulové hmotě, popsaná v patentu Spojených států č. .3 778 909, polyakrylamid a analogická syntetická zahušťovadla mouky a škroby. Zahušťovadlo je obvykle přítomné v množství přibližně 0,05 až přibližně 2,5 hmotnostních %. Mouky a škrobu se ovšem mohou používat ve značně větších množstvích, přibližně až do 10 % a v tomto případě mají důležitou funkci nebo dokonce primární funkci jako paliva.The aqueous fluid phase of the mixture is preferably rendered viscous by the addition of one or more thickeners of the type and in an amount commonly used in the art. These thickeners include galactomannin, preferably guar gum, reduced molecular weight guar gum described in U.S. Patent No. 3,778,909, polyacrylamide, and analogous synthetic flour and starch thickeners. The thickener is usually present in an amount of about 0.05 to about 2.5% by weight. However, flour and starch can be used in considerably larger amounts, up to about 10%, in which case they have an important function or even a primary function as fuels.
Je dobře známé, že se používá látek uvolňujících plyn, s výhodou za tím účelem, aby se snížila a upravovala hustota směsi a aby se zvýšila sensibilita trhavin založených na vodné suspenzi. Směsi podle vynálezu s výhodou používají · malého množství · takových látek uvolňujících plyn, například asi 0,01 % až 0,2 % nebo · více, nejvýhodněji asi ·0,05 %, aby se dosáhlo hustoty . směsi činící méně než přibližně 1,5 g na · cm3. Směsi podle vynálezu s výhodou mají · hustotu přibližně 1,0 g/cm3 až přibližně 1,3 g/cm3. Výhodnou látkou uvolňující plyn je dusitanová sůl, jako dusitan sodný. Dusitanové · soli mohou být upraveny tak, aby se chemicky rozkládaly v roztoku směsi a vytvářely · bublinky plynu. Mechanické míchání .. /zahuštěné vodné fáze směsi, jež se · získá během míchání vodné fáze a pevných částicových složek, vede k vytváření jemných plynových bublinek za uvedeného mechanického · míchání. Duté · částice jako jsou duté skleněné kuličky, kuličky napěněného polystyrenu nebo mikrokuličky z plastických hmot se také rovněž běžně používají k · vytvoření suspenzní směsi s obsahem plynu, zvláště tehdy, když je žádoucí, aby produkt nebyl stlačitelný · za vysokých tlaků. . · Souběžně lze používat dvou nebo více z těchto běžně používaných plyn vnášejících · prostředků.It is well known that gas release agents are used, preferably in order to reduce and adjust the density of the mixture and to increase the sensitivity of explosives based on an aqueous suspension. The compositions of the invention preferably use a small amount of such gas-releasing agents, for example about 0.01% to 0.2% or more, most preferably about 0.05%, to achieve density. mixtures of less than about 1,5 g per cm 3 . The compositions of the invention preferably have a density of about 1.0 g / cm 3 to about 1.3 g / cm 3 . A preferred gas releasing agent is a nitrite salt such as sodium nitrite. The nitrite salts can be treated to decompose chemically in the mixture solution to form gas bubbles. Mechanical agitation / of the concentrated aqueous phase of the mixture obtained during the mixing of the aqueous phase and the solid particulate constituents results in the formation of fine gas bubbles under said mechanical agitation. Hollow particles such as hollow glass spheres, foamed polystyrene spheres or plastic microspheres are also commonly used to form a slurry containing gas, particularly when it is desired that the product is not compressible at high pressures. . Two or more of these commonly used gas delivery means may be used in parallel.
Směsi podle vynálezu se připravují tak, že se napřed vytvoří roztok · okysličující soli a vody · a popřípadě mísitelného kapalného paliva s kritickým bodem přibližně 50°. Tento roztok se připraví · · a · udržuje na zvýšené teplotě asi 60 až 70 °C. · Roztok -se s výhodou předběžně zahustí vnesením části nebo úhrnu zahušťovadla. Do · tohoto roztoku se přidají · zbývající složky · včetně síry v práškové formě. Tyto zbývající složky se po vnesení homogenně dispergují v roztoku za· použití mechanických známých · míchadel. Vzniklá výbušinová směs se · pak může dopravovat, například čerpat, ještě za kapalného · stavu do· požadovaných nádob nebo, obalů.The compositions of the invention are prepared by first forming a solution of oxygenating salt and water and optionally a miscible liquid fuel having a critical point of approximately 50 °. This solution is prepared and maintained at an elevated temperature of about 60-70 ° C. Preferably, the solution is pre-thickened by introducing a portion or a total of the thickener. The remaining ingredients, including sulfur in powder form, are added to this solution. These remaining components are dispersed homogeneously in solution after incorporation using known mechanical stirrers. The resulting explosive mixture can then be transported, for example, pumped, while still in liquid form, into the desired containers or packages.
Vynález může být lépe pochopen odkazem na řadu příkladů. Příklady A a E v následující tabulce se týkají dosud známých · směsí používajících síran sodný a · síru a práškového hliníku jakosti · pro nátěrové hmoty jako sensibilizátoru. Příklady B, C a D používají dusičnan vápenatý a síru · . jako sensibilizátorů podle vynálezu. · Příklad · C obsahuje hliník jakosti pro nátěrové hmoty jako dodatkový sensibilizátor. Z porovnání příkladů A a E na jedné straně s B, C a D na druhé straně plyne jasně, že dusičnan vápenatý a síra · je výrazněji lepší sensibilizátor než kombinace síranu · sodného a síry. Například směsi obsahující síran sodný a síru mají kritické průměry při 5 °C 6,25 cm, popřípadě až 7,62 cm, kdežto směsi s dusičnanem vápenatým a sírou, aniž byly sensibilizovány uvedenou hliníkovou složkou, mají kritické průměry 5,03 cm, popřípadě méně než 3,80 cm, popřípadě rovnající se 3,80 centimetru. Tento rozdíl v kritických průměrech je · důležitou vlastností výrobku, protože balené produkty se s výhodou omezují pro spolehlivost detonačního účelu na průměry, které jsou dvojnásobek kritického průměru směsi. Tak příklad 6 všeobecně by se nebalil do obalů o průměru menším než 15,24 cm, kdežto u příkladů C a · D lze balit do obalů o průměru 7,62 cm. Ve skutečnosti, pokud jde · b příklad C, je pravděpodobné, že se bude používat i menších průměrů než 7,62 cm, poněvadž kritický průměr je menší nebo se rovná 3,8 cm. Proto kombinace · obsahující dusičnan vápenatý a síru poskytuje směs, která je podstatně způsobilá obměnám ve velikosti balených produktů.The invention may be better understood by reference to a number of examples. Examples A and E in the following table relate to the prior art mixtures using sodium sulfate and sulfur and aluminum powder of quality for coating compositions as a sensitizer. Examples B, C and D use calcium nitrate and sulfur. as sensitizers according to the invention. · Example · C contains aluminum grade for paints as an additional sensitizer. Comparing Examples A and E on the one hand with B, C and D on the other, it is clear that calcium nitrate and sulfur are a much better sensitizer than the combination of sodium sulfate and sulfur. For example, mixtures containing sodium sulfate and sulfur have critical diameters at 5 ° C of 6.25 cm and up to 7.62 cm, whereas mixtures with calcium nitrate and sulfur, without being sensitized by said aluminum component, have critical diameters of 5.03 cm and optionally less than 3.80 cm, optionally equal to 3.80 centimeters. This difference in critical diameters is an important property of the product, since the packaged products are preferably limited to diameters that are twice the critical diameter of the mixture for reliability of the detonation purpose. Thus, Example 6 would generally not be packaged in packages of less than 15.24 cm in diameter, whereas in Examples C and D, it could be packaged in packages of 7.62 cm in diameter. In fact, for example C, it is likely that smaller diameters than 7.62 cm will be used, since the critical diameter is less than or equal to 3.8 cm. Therefore, the combination comprising calcium nitrate and sulfur provides a mixture that is substantially capable of varying the size of the packaged products.
Kombinace dusičnanu vápenatého a síry podle vynálezu vyvolává sensibilizaci · zhruba se rovnající použití asi 1 % práškového hliníku ve · vysoké jakosti pro nátěrové hmoty. Proto· lze za . použití dusičnanu vápenatého a síry · místo uvedeného hliníku nebo náhradu · jeho části získat podstatně více ekonomickou výbušlnu, než podle dosavadního stavu techniky. Sensibilizační účinek kombinace dusičnanu vápenatého a síry je jasně patrný z porovnání příkladů D a F. · Tyto příklady jsou shodné ve všech důležitých hlediscích s výjimkou toho, že příklad F neobsahuje · síru. U příkladu D sensibllizace pomocí dusičnanu vápenatého a síry poskytuje kritický průměr při 5 °C 3,80 cm, kdežto u F bez · sensibllizace· pomocí dusičnanu vápenatého a síry je kritický průměr při 5 °C 12,70 cm.The combination of calcium nitrate and sulfur according to the invention induces a sensitization roughly equal to the use of about 1% high-quality aluminum powder for paints. Therefore, it is possible to. the use of calcium nitrate and sulfur · instead of said aluminum or a substitute thereof · obtain substantially more economical explosives than prior art. The sensitizing effect of the combination of calcium nitrate and sulfur is clearly evident from the comparison of Examples D and F. These examples are identical in all important respects except that Example F does not contain sulfur. In Example D, calcium nitrate and sulfur sensitization provides a critical diameter at 5 ° C of 3.80 cm, whereas in F without calcium and sulfur nitrate sensitization, the critical diameter at 5 ° C is 12.70 cm.
Skutečnost, že směsi sensibilizované dusičnanem vápenatým a sírou · jsou více nezávislé na teplotě, · pokud jde o sensibilitu, než směsi sensibilizované síranem· sodným a sírou, je jasně patrná z porovnání příkladů G · a H. Příklad G s dusičnanem · vápenatým a sírou má kritický průměr menší nebo shodný s 3,8 cm · při · 5 °G, není však citlivý na náraz při 20 °C a potřebuje 8 g 50/50 pentolitového · zesilovače rozbušky pro detonaci. Příklad H sensibilizovaný síranem sodným a sírou · má v zásadě stejnou citlivost jako G při 20 °C a proto potřebuje 8 g zesilovače rozbušky pro detonaci. Směs podle příkladu H je výrazně méně citlivá · při 5 °C a kritickým průměrem 6,35 cm a proto· ztrácí citlivost více než směs podle· příkladu · G s poklesem · . teploty.The fact that the mixtures sensitized with calcium nitrate and sulfur · are more temperature independent · in terms of sensitivity than the mixtures sensitized with sulphate · sodium and sulfur is clearly evident from a comparison of examples G · and H. Example G with calcium nitrate · sulfur has a critical diameter smaller than or equal to 3,8 cm · at 5 ° G but is not susceptible to impact at 20 ° C and needs 8 g of a 50/50 pentolithic · detonator amplifier for detonation. Example H sensitized with sodium sulfate and sulfur · has essentially the same sensitivity as G at 20 ° C and therefore needs 8 g of detonator amplifier for detonation. The composition of Example H is significantly less sensitive at 5 ° C and a critical diameter of 6.35 cm and therefore loses sensitivity more than the composition of Example G with a decrease. temperature.
Skutečnost, že směsi sensibilizované dusičnanem vápenatým a sírou se mohou· formulovat tak, aby zůstaly . při 20 °C necitlivé na náraz, vyplývá z příkladů Gal. Při 20 °C oba tyto příklady požadují 8 g 50/50 minimálního pentolitového zesilovače rozbušky pro detonaci. Proto směsi podle těchto · příkladů · nevedou k detonaci · při 20 °C při použití normalizované 8 rozbušky. Tato citlivost při vysoké teplotě bez rozbušky byla pozorována, i když podle příkladu G směs obsahuje 1% hliníku v jakosti pro · nátěrové hmoty jako dodatkový sensibilizátor a směs podle příkladu I, i když neobsahovala žádný hliník tohoto druhu, obsahovala dusičnan vápenatý a síru · v přibližně maximálním pro praxi použitelným množství pro sensibilizaci.The fact that the calcium nitrate and sulfur sensitized compositions can be formulated to remain. at 20 ° C insensitive to impact, results from Gal examples. At 20 ° C, both of these examples require 8 g of a 50/50 minimal pentolite detonator amplifier for detonation. Therefore, the compositions of these examples do not lead to detonation at 20 ° C using a standardized 8 detonator. This high temperature sensitivity without detonator was observed even though, according to Example G, the composition contained 1% aluminum in paint quality as an additional sensitizer, and the composition of Example I, although containing no aluminum of this kind, contained calcium nitrate and sulfur. approximately the maximum practicable amount for sensitization.
Příklady J a K obsahují jen 3 hmotnostní % síry a jen asi 24, popřípadě 16 hmotnostních · % dusičnanu vápenatého, nehledíc · ke krystalické · vodě. I když J obsahuje relativně · malá množství dusičnanu vápenatého a síry, je jasně méně· citlivá než například směs D, která obsahuje více než optimální množství· dusičnanu vápenatého a síry· a je dosaženo stále dostatečné senzibllizace pomocí dusičnanu vápenatého a síry, aby se účinně uvedla do detonace · nálož o · průměru 10,32 cm· při 5 °C. Je význačné, že K obsahující jen 16 % dusičnanu vápenatého, což je méně než prakticky požadované minimální množství 20 · %, · nebyla dostatečně · citlivá k detonaci · nálože o průměru· 15,24 cm při 5 °C.Examples J and K contain only 3% by weight of sulfur and only about 24 and 16% by weight of calcium nitrate, apart from the crystalline water. Although J contains relatively · small amounts of calcium nitrate and sulfur, it is clearly less sensitive than, for example, mixture D, which contains more than an optimal amount of · calcium nitrate and sulfur · and still obtains sufficient sensitization with calcium nitrate and sulfur to effectively introduced a detonation charge of 10,32 cm diameter at 5 ° C. Significantly, K containing only 16% calcium nitrate, which is less than the practically required minimum amount of 20 ·%, · was not sufficiently · sensitive to detonation · charges with a diameter of 15.24 cm at 5 ° C.
Ve všech těchto příkladech bylo · zjištěno, že sensibllizace, prováděná· pomocí dusičnanu vápenatého a síry vede k dobré stabilitě a odolnosti vůči vodě, · ' že směs je v kapalném stavu, aby mohla být čerpána · při počáteční formulaci a že je · tvrdá a relativně nestlačitelná s výjimkou · příkladu· K při ochlazení na teploty · pod jejich · kritické body.In all these examples, it has been found that sensitization by calcium nitrate and sulfur leads to good stability and water resistance, that the mixture is in a liquid state to be pumped at the initial formulation and that it is hard and relatively incompressible except for example K when cooled to temperatures below their critical points.
Směsi · podle vynálezu se mohou vytvářet a ihned · . vnášet do vývrtových děr pomocí čerpadel nebo jiných známých zařízení. Vzhledem ke své dobré odolnosti vůči vodě nepotřebují ochranný obal a mohou · se umísťovat · přímo do vývrtových děr obsahujících vodu. Obvykle tyto vývrtové díry mají být o průměrech alespoň 7,62 · cm a · obvykle o dvojnásobné velikosti nebo i větší.The mixtures according to the invention can be formed and immediately. into the boreholes by means of pumps or other known devices. Because of their good water resistance, they do not need a protective coating and can be placed directly into the water-boring holes. Usually, these boreholes are to be at least 7.62 · cm in diameter and · usually twice as large or larger.
Při použití v malých průměrech, jako je 7,62 cm nebo méně, se s · výhodou směsi balí do válcové · tyčovité formy. Běžným balicím materiálem je polyethylen. Balicí· zařízení jsou známa. V balené formě se směsi mohou používat stejným způsobem jako běžné dynamitové tyčé. Poněvadž· směsi jsou odolné vůči vodě, není třeba obtížné · opatrnosti k tomu, aby se zabránilo· porušení obalu v prostředí, v němž je · přítomna· voda. Vzhledem k vysoké citlivosti jim vlastní a vzhledem k možnosti, aby byly dále senslbilizovány relativně malými · množstvími hliníku jakosti pro nátěrové hmoty, je možno směsi používat v širokých obměnách průměrů.When used in small diameters such as 7.62 cm or less, the mixture is preferably packaged in a cylindrical bar form. A common packaging material is polyethylene. Packaging machines are known. In packaged form, the compositions may be used in the same manner as conventional dynamite rods. Because the mixtures are water resistant, there is no need to take care to avoid breaking the packaging in an environment where water is present. Because of their high sensitivity and the possibility of being further sensitized by relatively small amounts of aluminum-grade paints, the compositions can be used in a wide range of diameters.
V oboru je známo, že směsi · podle vynálezu mohou být formulovány tak, aby · měly řadu požadovaných fyzikálních vlastností. Tak · například lze obměňovat· v široké míře fluiditu směsí, například tak, že · se upraví relativní poměry zahuštovadla, zesíťovacího činidla a kapalného rozpouštědla. I když· je výhodnou formou tvrdý produkt v podstatě nestlačitelný a tedy relativně nezávislý· nepůsobení tlaku, lze směsi, které mají vyšší fluiditu, úspěšně přivést k detonaci · tam, kde nejsou požadovány vysoké tlaky.It is known in the art that the compositions of the invention may be formulated to have a number of desired physical properties. For example, the fluidity of the compositions can be varied to a large extent, for example, by adjusting the relative proportions of the thickener, crosslinker and liquid solvent. Although the preferred form is a hard product that is substantially incompressible and hence relatively independent of the effect of pressure, mixtures having higher fluidity can be successfully brought to detonation where high pressures are not required.
I když vynález byl popsán s poukazem na vysvětlující příklady a výhodná provedení, je odborníkům jasno, že · lze provádět řadu modifikací a · tyto modifikace se pohybují v rámci · smyslu vynálezu, jak je dále definován.While the invention has been described with reference to explanatory examples and preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that numerous modifications may be made and are within the scope of the invention as defined below.
KJ cccdKJ cccd
1П* о I 1Л о* Ю см I τ—I1П * о I 1Л о * Ю см I τ — I
О^ОО см~ со coin i юо со 1 о | со* ’Ф СМ СМл юо* о* |О ^ ОО см ~ со coin i юо со 1 о | со * 'Ф СМ СМ л юо * о * *
О СО см со* с о |О СО см со * с о |
V tabulce je užito následujících zkratek SN — síran sodný, sloučenin: AN — dusičnan amonný,The following abbreviations SN - sodium sulphate, compounds: AN - ammonium nitrate,
S — elementární síraS - elemental sulfur
TabulkaTable
О СМ < | Ttf см* о* СО I г-1 гН о~ о*О СМ <| Ttf см * о * СО I г-1 гН о ~ о *
CQCQ
tx CDtx CD
СОСО
VIIVII
r4~ 00 гч ©r4 ~ 00 gr
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/542,280 US4032375A (en) | 1975-01-20 | 1975-01-20 | Blasting composition containing calcium nitrate and sulfur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS200185B2 true CS200185B2 (en) | 1980-08-29 |
Family
ID=24163108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS76327A CS200185B2 (en) | 1975-01-20 | 1976-01-19 | Explosive composition |
Country Status (22)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4032375A (en) |
| JP (1) | JPS5813519B2 (en) |
| AT (1) | AT343031B (en) |
| BE (1) | BE837565A (en) |
| BR (1) | BR7600306A (en) |
| CA (1) | CA1069312A (en) |
| CH (1) | CH618954A5 (en) |
| CS (1) | CS200185B2 (en) |
| DE (1) | DE2601162C2 (en) |
| ES (1) | ES444352A1 (en) |
| FR (1) | FR2297822A1 (en) |
| GB (1) | GB1525991A (en) |
| IE (1) | IE42393B1 (en) |
| IN (1) | IN145385B (en) |
| IT (1) | IT1052941B (en) |
| LU (1) | LU74201A1 (en) |
| NL (1) | NL7600540A (en) |
| NO (1) | NO142344C (en) |
| PL (1) | PL102552B1 (en) |
| SE (1) | SE418494B (en) |
| SU (1) | SU698527A3 (en) |
| ZA (1) | ZA7670B (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4322258A (en) * | 1979-11-09 | 1982-03-30 | Ireco Chemicals | Thermally stable emulsion explosive composition |
| US4456494A (en) * | 1980-05-29 | 1984-06-26 | Energy Sciences Partners, Ltd. | System for making an aqueous slurry-type blasting composition |
| US4364782A (en) * | 1980-09-12 | 1982-12-21 | Ireco Chemicals | Permissible slurry explosive |
| AR241896A1 (en) * | 1982-05-12 | 1993-01-29 | Union Explosivos Rio Tinto | A compound and procedure for obtaining explosives in emulsion. |
| US4585495A (en) * | 1985-03-11 | 1986-04-29 | Du Pont Of Canada, Inc. | Stable nitrate/slurry explosives |
| GB9221886D0 (en) * | 1992-10-19 | 1992-12-02 | Explosive Dev Ltd | Improvements in or relating to explosives |
| US5320691A (en) * | 1993-07-08 | 1994-06-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Charcoal-free black powder type granules and method of production |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US27095A (en) * | 1860-02-14 | Spring egg-cup | ||
| USRE27095E (en) * | 1970-01-14 | 1971-03-23 | Ammonium nitrate slurry blasting composition containing sulfur- sodium nitrate sensitizer | |
| US3653996A (en) * | 1970-01-22 | 1972-04-04 | Atlas Chem Ind | Controlled gelation in aqueous explosives containing boric acid |
| US3713917A (en) * | 1970-11-16 | 1973-01-30 | Ireco Chemicals | Blasting slurry compositions contain-ing calcium nitrate and method of preparation |
| US3787254A (en) * | 1971-06-01 | 1974-01-22 | Ireco Chemicals | Explosive compositions containing calcium nitrate |
| US3886010A (en) * | 1972-07-24 | 1975-05-27 | Ireco Chemicals | Stabilized and aerated blasting slurry containing thiourea and a nitrite gassing agent |
-
1975
- 1975-01-20 US US05/542,280 patent/US4032375A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-01-06 ZA ZA00760070A patent/ZA7670B/en unknown
- 1976-01-07 CA CA243,078A patent/CA1069312A/en not_active Expired
- 1976-01-09 GB GB782/76A patent/GB1525991A/en not_active Expired
- 1976-01-09 IE IE36/76A patent/IE42393B1/en unknown
- 1976-01-14 DE DE2601162A patent/DE2601162C2/en not_active Expired
- 1976-01-14 BE BE163513A patent/BE837565A/en not_active IP Right Cessation
- 1976-01-15 IT IT47650/76A patent/IT1052941B/en active
- 1976-01-15 ES ES444352A patent/ES444352A1/en not_active Expired
- 1976-01-19 LU LU74201A patent/LU74201A1/xx unknown
- 1976-01-19 NO NO760163A patent/NO142344C/en unknown
- 1976-01-19 CS CS76327A patent/CS200185B2/en unknown
- 1976-01-19 IN IN103/CAL/76A patent/IN145385B/en unknown
- 1976-01-19 JP JP51004842A patent/JPS5813519B2/en not_active Expired
- 1976-01-19 SE SE7600501A patent/SE418494B/en not_active IP Right Cessation
- 1976-01-19 BR BR7600306A patent/BR7600306A/en unknown
- 1976-01-19 FR FR7601265A patent/FR2297822A1/en active Granted
- 1976-01-19 CH CH58476A patent/CH618954A5/de not_active IP Right Cessation
- 1976-01-20 SU SU762318197A patent/SU698527A3/en active
- 1976-01-20 PL PL1976186653A patent/PL102552B1/en unknown
- 1976-01-20 AT AT33676A patent/AT343031B/en not_active IP Right Cessation
- 1976-01-20 NL NL7600540A patent/NL7600540A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO760163L (en) | 1976-07-21 |
| LU74201A1 (en) | 1976-07-23 |
| GB1525991A (en) | 1978-09-27 |
| NO142344C (en) | 1980-08-06 |
| PL102552B1 (en) | 1979-04-30 |
| IN145385B (en) | 1978-09-30 |
| FR2297822A1 (en) | 1976-08-13 |
| IT1052941B (en) | 1981-08-31 |
| DE2601162C2 (en) | 1986-08-07 |
| ZA7670B (en) | 1976-12-29 |
| ATA33676A (en) | 1977-08-15 |
| NL7600540A (en) | 1976-07-22 |
| CH618954A5 (en) | 1980-08-29 |
| SU698527A3 (en) | 1979-11-15 |
| AT343031B (en) | 1978-05-10 |
| BR7600306A (en) | 1976-08-31 |
| AU1015776A (en) | 1977-07-14 |
| US4032375A (en) | 1977-06-28 |
| DE2601162A1 (en) | 1976-07-22 |
| CA1069312A (en) | 1980-01-08 |
| ES444352A1 (en) | 1977-12-01 |
| BE837565A (en) | 1976-05-03 |
| FR2297822B1 (en) | 1981-12-24 |
| IE42393B1 (en) | 1980-07-30 |
| IE42393L (en) | 1976-07-20 |
| SE418494B (en) | 1981-06-09 |
| SE7600501L (en) | 1976-07-21 |
| NO142344B (en) | 1980-04-28 |
| JPS51104014A (en) | 1976-09-14 |
| JPS5813519B2 (en) | 1983-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4141767A (en) | Emulsion blasting agent | |
| US4585495A (en) | Stable nitrate/slurry explosives | |
| EP0622346B1 (en) | Explosive composition suitable for cartridging in paper and its method of manufacture | |
| JPS61205690A (en) | Stable nitrate/slurry explosive | |
| US4780156A (en) | Water resistant sensitizing additive for ammonium nitrate blasting agents | |
| US4401490A (en) | Melt explosive composition | |
| US3660181A (en) | Blasting slurry compositions containing calcium nitrate and method of preparation | |
| US4456492A (en) | Melt explosive composition | |
| AU639562B2 (en) | Emulsion that is compatible with reactive sulfide/pyrite ores | |
| CS200185B2 (en) | Explosive composition | |
| US3235425A (en) | Slurry-type blasting compositions containing ammonium nitrate and smokeless powder | |
| US4026738A (en) | Stabilized, foamed water gel explosives and method | |
| US4547232A (en) | Sensitization of water-in-oil emulsion explosives | |
| CA1197688A (en) | Perchlorate slurry explosive | |
| US4364782A (en) | Permissible slurry explosive | |
| US4637848A (en) | High density gel explosive | |
| US3160535A (en) | Free flowing granular explosive composition of controlled particle size | |
| US3108917A (en) | Tnt-tetraborate gelled aqueous explosive slurry | |
| US6214140B1 (en) | Development of new high energy blasting products using demilitarized ammonium picrate | |
| IL30111A (en) | Water-bearing explosion compositions | |
| EP0001691B1 (en) | Slurry explosive composition | |
| CA1090139A (en) | Explosive compositions | |
| NO180116B (en) | Low Density Angelica Explosive Composition |